德国设立三大聚变中心，HZDR参与推进聚变电站关键技术研发

德国联邦研究、技术和空间部(BMFTR)近日依据德国高科技议程(HTAD)设立三个聚变中心，旨在汇聚科研机构与工业界力量，推动未来聚变电站相关技术研发。德国联邦政府将为相关工作提供1.25亿欧元初始资金，重点覆盖激光聚变、磁约束聚变，以及燃料循环、材料开发等交叉领域。

亥姆霍兹德累斯顿-罗森多夫中心(HZDR)将依托其研究基础设施参与相关中心建设，重点贡献高功率激光、材料研究、模拟计算和数据分析等方面能力。由HZDR与弗劳恩霍夫材料与束流技术研究所(Fraunhofer IWS)共同协调的SAXFUSION能力网络，也将承担交流合作和知识转移任务。

在VEGA激光聚变中心建设中，HZDR将利用DRACO和PENELOPE两套高功率激光装置开展研究。这些装置可用于强激光脉冲与物质相互作用实验，并产生与惯性约束聚变相关的极端物质状态。HZDR与欧洲X射线自由电子激光装置(European XFEL)合作建设的高能量密度实验站HED-HIBEF，也将为相关研究提供支撑。该实验站把高功率光学激光与欧洲XFEL的高亮度X射线脉冲结合，使科研人员能够以高时间和空间分辨率观测极端压力、极端温度条件下的材料行为和物理过程。

新成立的高能量密度物理研究所(HEDI)，以及HZDR与罗斯托克大学(University of Rostock)联合开展的高能量密度研究计划，将进一步把实验平台、理论研究和青年科研人员培养结合起来。

模拟、数据分析和数字模型是三个聚变中心共同关注的基础能力。相关技术有助于理解只能在极短时间内或局部条件下通过实验观测到的物理过程。HZDR将把实验研究与数值模拟相结合，综合分析不同物理过程及其跨尺度演化。高性能计算、人工智能辅助方法和数据驱动模型也将被用于相关研究。HZDR下属格尔利茨高级系统理解中心(CASUS)在复杂系统和大规模数据集分析方面具有经验，可为聚变概念评估、关键技术验证以及未来聚变设施数字孪生模型建设提供支撑。

在由卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)协调的MAT-TRIx中心，HZDR将作为合作研究伙伴参与聚变相关材料的开发与表征。依托HZDR离子束中心和放射化学实验室，研究人员可研究材料在高辐射场和未来聚变装置极端工况下的响应，并探索有针对性的材料改进路径。KIT与HZDR的合作也将加强亥姆霍兹联合会能源研究与物质研究领域之间的衔接。

SAXFUSION能力网络将连接三个中心及聚变生态系统中的其他参与方。该网络合作伙伴参与全部三个中心的工作，同时还将中心体系之外的科研机构、产业界、初创企业、政策制定方和社会相关方纳入交流范围。网络将促进知识与技术转移，展示专业能力和合作机会，并帮助企业，特别是中小企业进入正在形成的聚变市场。通过对话、培训和发展计划，SAXFUSION还将支持围绕聚变能源机遇与挑战开展信息交流。

HZDR科学主任塞巴斯蒂安·M·施密特(Sebastian M. Schmidt)表示，聚变能源并非依赖单一技术实现，而是需要高水平研究基础设施、实验能力、模拟计算、新材料和工业专业知识协同推进。他认为，新设立的聚变中心将以更有针对性的方式整合这些资源，HZDR也将凭借自身研究基础和专业能力，为德国及欧洲长期能源供应相关技术研发作出贡献。